跨膜emp24结构域蛋白2表达与口腔癌肿瘤干细胞特征的关系

Relationship between transmembrane emp24 domain containing 2 expression and tumor stem cell characteristics in oral cancer.

作者信息Yanhui Wu, Shunchu Zhang, Guimei Zou
PMID39958879
发布时间2025-01-22
DOI10.25259/Cytojournal_132_2024

实验完整度

包含细胞实验(增殖、迁移、侵袭、克隆形成、干细胞标志物)、体内异种移植瘤模型、TCGA数据分析,以及TMED2与GALNT7的功能和机制验证。

主要模型

口腔癌细胞系Tca-8113 口腔癌细胞系TSCCa 人正常口腔上皮细胞CP-H203 BALB/c裸鼠异种移植瘤模型

重点核对

TMED2敲低或过表达及GALNT7过表达对口腔癌细胞的影响 细胞实验中的分组(sh-NC、sh-TMED2、OE-vector、OE-GALNT7) 异种移植瘤模型中,每组10只小鼠,皮下接种Tca-8113细胞(6×10^6)至右腋窝 肿瘤体积测量时间(每7天)和处死时间(接种后第28天) 统计方法(方差分析和独立样本t检验,P<0.05)

摘要

目的:跨膜Emp24结构域蛋白2(TMED2)是膜蛋白转运的介导因子,参与细胞内蛋白质运输。近期研究表明,TMED2在肿瘤的发展和转移中发挥重要作用;然而,其在口腔癌(OC)中的确切机制仍不清楚。本研究旨在阐明TMED2在OC中的作用及可能机制。材料与方法:我们研究了TMED2敲低对OC细胞侵袭、迁移和增殖能力的影响。此外,我们分析了TMED2与多肽-N-乙酰氨基半乳糖转移酶7(GALNT7)之间的体外和体内相互作用,并探讨了TMED2对GALNT7的调控功能。使用克隆形成实验、Western blot和实时定量聚合酶链反应评估干细胞标志物的变化。结果:TMED2的上调促进了OC细胞的增殖和侵袭能力。进一步分析显示,TMED2通过直接调控GALNT7的表达增强了OC细胞的干细胞样特性和致瘤性。体内和体外结果表明,沉默TMED2表达降低了OC的发生率。结论:我们的数据表明TMED2刺激GALNT7转录,进而增强OC细胞的干细胞样特性和致癌潜能。此外,阻断TMED2可阻止癌症在体内的生长和扩散。这一发现为OC的治疗提供了新的靶点,并强调了TMED2在该疾病中的关键作用。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
TMED2在口腔癌中的表达如何影响肿瘤干细胞特性和肿瘤发生?
核心机制
TMED2通过促进GALNT7的转录,增强口腔癌细胞的干细胞样特性和致瘤性,进而促进肿瘤生长和转移。
主要证据
体外细胞实验显示TMED2敲低降低增殖、迁移、侵袭和干细胞标志物表达,GALNT7过表达逆转这些效应;体内异种移植瘤模型显示TMED2敲低降低肿瘤体积、重量和肺转移,且Ki67表达降低。
研究意义
TMED2和GALNT7可能作为口腔癌预后的生物标志物和潜在治疗靶点,为开发新型治疗策略提供依据。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

体外细胞模型验证TMED2的表达和功能

检测TMED2在口腔癌细胞中的表达水平,并评估其对增殖、迁移和侵袭的影响。

通过RT-qPCR检测人正常口腔上皮细胞(HOEC)和口腔癌细胞系(Tca-8113、TSCCa)中TMED2的mRNA水平;采用shRNA敲低TMED2,通过EdU实验、Transwell实验和克隆形成实验检测细胞增殖、迁移、侵袭和克隆形成能力。

2

验证TMED2与GALNT7的调控关系

探究TMED2是否直接调控GALNT7的表达,以及GALNT7过表达对口腔癌细胞功能的影响。

通过RT-qPCR和Western blot检测TMED2敲低后GALNT7的表达变化;通过共转染实验(sh-NC+OE-vector、sh-NC+OE-GALNT7、sh-TMED2+OE-vector、sh-TMED2+OE-GALNT7)检测GALNT7过表达对细胞增殖、迁移和侵袭的影响。

3

评估TMED2和GALNT7对干细胞特性的影响

检测TMED2和GALNT7对口腔癌细胞干细胞标志物表达及克隆形成能力的影响。

通过RT-qPCR检测干细胞标志物(SOX2、OCT4、CD24、Nanog、MYC、BMI1)的mRNA水平;通过Western blot检测蛋白水平;通过软琼脂克隆形成实验评估克隆形成能力;通过TCGA数据库分析TMED2和GALNT7与预后的关系。

4

体内验证TMED2和GALNT7对肿瘤生长和转移的影响

在异种移植瘤模型中验证TMED2和GALNT7对肿瘤生长、肺转移和增殖标志物表达的影响。

将Tca-8113细胞皮下注射至裸鼠右腋窝,分为三组(Control+sh-NC+OE-vector、Control+sh-NC+OE-GALNT7、Control+sh-TMED2+OE-vector),记录肿瘤形成时间,每7天测量肿瘤体积,第28天处死,收集肿瘤和肺组织,进行H&E染色、Ki67免疫组化,并通过qRT-PCR和Western blot检测干细胞标志物表达。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
杜氏改良Eagle培养基SolarbioC3260
胎牛血清SolarbioS9030
脂质体2000Thermo Fisher Scientific12566014
Trizol试剂SolarbiR1100
逆转录试剂盒SolarbioRP1105
SYBR Green试剂Thermo Fisher ScientificA46012
细胞裂解液SolarbioR0010
BCA蛋白定量试剂盒SolarbioPC0020
聚偏二氟乙烯膜Millipore CorporationIPVH00010
TMED2抗体Abcamab251705
GALNT7抗体Abcamab254971
SOX2抗体Abcamab92494
OCT4抗体Abcamab181557
Nanog抗体Abcamab109250
GAPDH抗体Abcamab8245
HRP标记二抗Abcamab6721
增强化学发光试剂Biosharp Life ScienceBL520B
Image Quant LAS4000成像系统GE Healthcare--
EdU溶液Jiangsu Kaqi Biotechnology Co., Ltd.KGA331
DAPI染色液SolarbioD8200
荧光显微镜Olympus CorporationCX41-32RFL
Transwell小室Corning Costar--
基质胶BD Biosciences--
结晶紫SolarbioC8470
显微镜Olympus CorporationCKX41
结晶紫SolarbioG1065
CCK-8溶液SolarbioCA1210
酶标仪Molecular DevicesSpectraMax
Ki67抗体Abcamab15580
牛血清白蛋白SolarbioSW3015
二抗ProteintechSA00004-2
GraphPad Prism 8软件GraphPad Software, Inc.--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
细胞培养与转染
细胞系来源(CP-H203、CL-0235、CL-0230);培养基(高糖DMEM)和血清浓度(10% FBS);转染试剂(Lipofectamine 2000)及DNA量(文中未明确说明);转染后孵育时间(12h后换无血清培养基,继续培养24h)。
阅读提示:见Methods中的'Cell culture'和'Cell transfection'部分。
体外功能实验
EdU实验细胞密度(1×10^5/孔);Transwell实验细胞密度(1×10^5/孔)和侵袭实验是否包被Matrigel;克隆形成细胞密度(1×10^3/皿)和培养时间(14天);CCK-8细胞密度(4×10^3/孔)和孵育时间(1.5h)。
阅读提示:见Methods中的'EdU assay'、'Transwell migration assay'、'Colony formation assay'和'CCK-8'部分。
分子表达检测
qRT-PCR内参基因(β-actin)和引物序列(Table 1);Western blot抗体稀释比(TMED2 1:500, GALNT7 1:1000等);蛋白提取后检测时间(48h)。
阅读提示:见Methods中的'qRT-PCR'和'Western blot'部分,以及Table 1。
体内异种移植瘤模型
动物品系、性别、年龄(雄性BALB/c裸鼠,4-6周龄);细胞注射数量(6×10^6)和部位(右腋窝);分组(三组);肿瘤体积测量频率(每7天)和处死时间(第28天);样本量(每组n=10)。
阅读提示:见Methods中的'Establishment of xenograft tumor models'部分。